在此我們將上節OLED 的結構和 Organic TFT 結合，並進行 OTFT 與 OLED 元 件之基本特性量測之電性特性分析。為了能夠成功地與 OTFT 整合於 SS 基板，我們 先執行整合元件於玻璃基板上，其中濺鍍ITO 當作 OTFT 與 OLED 電極，並導入 p-i-n 結 構 以 求 能 夠 減 少 OLED 電 壓 ， 並 達 到 一 定 的 亮 度 ， 其 結 構 為 D-N:ITO(20 nm)/NPB:33%WO3(20 nm)/NPB(30 nm)/Alq3:1%C545T(40 nm)/Alq3(27.5 nm)/Bphen:5%Cs2CO3(10 nm)/Al(150 nm)/NPB(80 nm)，如圖 4-28 所示。
圖4-28 整合元件初始圖型
但由於此元件 OTFT 給至 OLED 的電流過小，且因 OTFT 要長介電層時需蝕刻
0 200 400 600 800 1000 1200
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
L/L 0
Time (hr)
D-J
壓過高，因而為了解決此問題，又搭配 SS 基板製作，我們重新規畫 OTFT 電路及其 電容大小，將 T2 做成指叉狀以增加給定 OLED 電流，並與 OLED 電極同樣使用 Al 金屬以簡化製程並且 OTFT 製作時在此區域不加以蝕刻，以維持其表面的平坦，圖 4-29(a)為元件電路圖，而改良後的圖型如圖 4-29(b)。
(a) (b)
圖4-29 (a)元件電路圖 (b)改良後的元件圖型
藉由玻璃上的經驗，將之應用在可撓曲不鏽鋼基板上，但 SS 基板有表面粗糙及 導電的問題，故我們將SS 基板旋轉塗佈一層 PR，便有平坦及絕緣的雙重效果，接著 使用此SS 基板製做整合型的元件，圖 4-30。
圖4-30 可撓曲不鏽鋼基板整合元件
但我們量測後的結果，以同樣結構上發光OLED 來說，玻璃(D-O)與 SS 基板(FD-P) 其效率有些差異，圖4-31(a)為玻璃及 SS 基板上發光 OLED 整合元件 J-V 圖。我們可 發現在不鏽鋼基板上的電壓較大，而亮度和發光效率也相對的較低，圖4-31(b)，其原 因可能是不鏽鋼基板上的修飾層表面較為疏水性(Hydrophobic)，以及閘極電極選用 Al 金屬的影響，元件性質如表十二。
V sc a n V d a ta
V d d
T 1 T 2
C st
O L E D
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
Luminance (cd/m2)
(a) (b)
伍、結論
我們運用傳統C545T 綠光下發光元件結構當作基礎模型，替換玻璃使用不鏽鋼基 板(Stainless steel foil, SS) 並鍍上高反射率的銀、鋁金屬作為上發光元件陽極，藉由 p 型材料(Tungsten oxide, WO3)摻雜於(4,4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl, NPB) 當電洞注入層及 n 型材料(Dipotassium phthalate, PAK2)或(Cesium carbonate, Cs2CO3) 摻雜於(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline, BPhen) 為電子注入層以及在陽極金 屬與電洞注入層間再加入一層WO3薄膜，能夠有效地使金屬與有機材料能階匹配，搭 配雙層半穿透陰極Ca/Ag 以降低電子的注入能障，量測覆蓋層(Capping layer)反射及穿 透率，調變結構至最佳的微共振腔厚度，使用 Alq3摻雜 C545T 作為此綠光上發光元 件發光層其效率在SS 基板上 20 mA/cm2下電流效率可達 26.7 cd/A 和能量效率 19.8 lm/W、CIEx,y色座標為(0.244, 0.719)轉至 75°時位移至(0.196, 0.724)，ΔCIEx,y為±0.05。
陸、參考文獻
1. W. Helfrich, and G. Schneider, Phys. Rev. Lett. 14, 229 (1965).
2. C. W. Tang, and S. A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987).
3. M. A. Baldo, D. F. O’Brien, Y. You, A. Shoustikov, S. Sibley, M. E. Thompson, S. R.
Forrest, Naure, 395, 151 (1998).
4. M. H. M. Lu, M. Hack, R. Hewitt, M. S. Weaver and J. J. Brown, Journal of display technology, Vol. 4, No. 1, 2008.
5. H. N. Lee et al., Journal of the SID, 16/2, 2008.
6. S. Han, X. Feng, Z. H. Lu, D. Johnson and R. Wood, Appl. Phys. Lett., 82, 2715, (2003).
7. S. F. Hsu, C. C. Lee, A. T. Hu, and C. H. Chen, Curr. Appl. Phys. 4, (2004) 663.
8. H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, W. Rieß and K. Neyts, J. Appl. Phys., 94, 5290 (2003).
9. C. Qiu, H. Peng, H. Chen, Z. Xie, M. Wong, and H. S. Kwok, IEEE Trans. Electron Devices, 51, 1207 (2004).
10. L. Ke, R. S. Kumar, P. Chen, L. Shen, S. J. Chua, and A. P. Burden, IEEE Photonics Technol. Lett. 17 (2005) 543
11. C.-W. Chen, P.-Y. Hsieh, H.-H. Chiang, C.-L. Lin, H.-M. Wu, and C.-C. Wu, Appl.
Phys. Lett., 83, 5127 (2003).
12. H. W. Choi, S. Y. Kim K.-B. Kim,Y.-H. Tak and J.-L. Lee, Appl. Phys. Lett., 86, 012104
15. J.-G. Jang, S.-H. Son, WO2004054326 (2004).
16. Z. Xie, L. S. Hung, F. Zhu, Chem. Phys. Lett., 381, 691, (2003).
20. G. Parthasarathy, P. E. Burrows, V. Khalfin, V. G. Kozlov, and S. R.Forrest, Appl. Phys.
Lett., 72, 2138 (1998).
21. L. S. Hung and C. W. Tang, Appl. Phys. Lett., 74, 3209 (1999).
22. G. Parthasarathy, C. Adachi, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett., 76, 2128 (2000).
23. P. E. Burrows, G. Gu, S. R. Forrest, E. P. Vicenzi and T. X. Zhou, J. Appl. Phys., 87, 3080 (2000).
24. L. S. Hung, C. W. Tang, M. G. Mason, P. Raychaudhuri, and J. Madathil, Appl. Phys.
Lett., 78, 544 (2001).
26. H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Rieß, Appl. Phys. Lett., 82, 466
(2003).
27. S. F. Hsu, C. C. Lee and C. H. Chen, Proceedings of The 4th International Conference on Electroluminescence of Molecular Materials and Related Phenomena(ICEL-4), p.76, Aug. 27-30, 2003, Cheju, Korea.
28. R. B. Pode, C. J. Lee, D. G. Moon, J. I. Han, Appl. Phys. Lett., 84, 4614 (2004).
29. (a) T. Hasegawa, S. Miura, T. Moriyama, T. Kimura, I. Takaya, Y. Osato, and H.
Mizutani, Proceedings of SID'04, p.154, May 23-28, 2004, Seattle, Washington, USA. (b) J. Birnstock, J. Blochwitz-Nimoth, M. Hofmann, M. Vehse, G. He, P. Wellmann, M.
Pfeiffer, and K. Leo, Proceedings of IDW’04, p.1265, Dec. 8-10, 2004, Niigata, Japan.
30. G. G. Qin, A. G. Xu, G. L. Ma, G. Z. Ran, Y. P. Qiao, B. R. Zhang, W. X. Chen, S. K. Wu, Appl. Phys. Lett., 85, 5406 (2004).
31. X. L. Zhu, J. X. Sun, X. M. Yu, M. Wong and H. S. Kwok, Proceedings of SID'06, p.1292, June 4-9, 2006, San Francisco USA.
32. S. Y. Kim, D. G. Moon, C. J. Lee and J. I. Han, Thin Solid Films, 517, pp. 2035, (2009).
33. L. S. Liao, L. S. Hung, W. C. Chan, X. M. Ding, T. K. Sham, I. Bello, C. S. Lee, and S.
T. Lee, Appl. Phys. Lett., 75, 1619 (1999)
34. L. S. Hung and C. W. Tang, Appl. Phys. Lett., 74, 3209 (1999).
35. G. Parthasarathy, C. Adachi, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett., 76, 2128 (2000).
36. L. S. Hung, C. W. Tang, M. G. Mason, P. Raychaudhuri, and J. Madathil, Appl. Phys.
Lett., 78, 544 (2001).
41. P. K. Raychaudhuri, J. K. Madathil, J. D. Shore and S. A. Van Slyke, Journal of the SID,
12/3, 315 (2004).
42. A. Dodabalapur, L. J. Rothberg, and T. M. Miller, Appl. Phys. Lett., 65, 2308 (1994).
43. T. Shiga, H. Fujikawa, Y. Taga, J. Appl. Phys., 93, 19 (2003).
44. S. F. Hsu, S.-W. Hwang, C. H. Chen , Proceedings of SID'05, p.32, May 22-27, 2005, Bostom, USA.
45. G. Gustafsson, Y. Cao, G.. M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri, A. J. Heeger, Nature, 357, 477 (1992).
46. G. Gu, P. E. Burrows, S. Venkatesh, S. R. Forrest, Opt. Lett., 22, 172 (1997).
47. P. A. Levermore, X. Wang, L. Chen, D. D. C. Bradley, Proceedings of SID’08, p.1989, May. 20-23, 2008, Los Angeles, USA.
48. http://www.agfa.com/en/sp/news_events/news/MAT_20090406_HOLST.jsp
49. A. Mikami, T. Koshiyama and T. Tsubokawa, Jpn. J. Appl. Phys. 44, 608 (2005).
50. K. Noda, H. Sato. H. Itaya, M. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 42, 217 (2003).
51. S. K. Park, J. I. Han, W. K. Kim, M. G. Kwak, Thin Solid Films, 397, 49 (2001).
52. J. G. Innocenzo, R. A. Wessel, M. O’Regan, M. Sellars, Proceedings of SID'03, p.1329, May 20-22, 2003, Baltimore, Maryland, USA.
53. M. D. Auch, O. K. Soo, G. Ewald, S. J. Chua, Thin Solid Films, 417, 47 (2002).
54. C. J. Lee, D. G. Moon, J. I. Han, Proceedings of SID'04, p.1005, May 23-28, 2004, Seattle, Washington, USA.
55. (a) C. C. Wu, S. D. Theiss, G. Gu, M. H. Lu, J. C. Sturm, S. Wagner, S. R. Forrest, IEEE
Kim, Y. G. Mo, H. K. Chung, Proceedings of SID'06, p.1855, June 4-9, 2006, San Francisco USA.
59. Y. Hong, S. Chung, A. Kattamis, I. C. Cheng and S. Wagner, Proceeding of SPIE, Vol.
6655 (2007).
60. C. W. Han, M. K. Han, N. B. Choi, C. D. Kim, K. Y. Kim and I. J. Chung, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 46, No. 7A, pp. 4042-4045 (2007)
61. M. Hack, R. Hewitt, J. J. Brown, J. W. Choi, J. H. Cheon, S. H. Kim and J. Jang, Proceedings of SID'07, p. 210, May 22-25, 2007, Long Beach, California, USA.
62. X. Yu, J. Sun, X. Zhu, M. Wong and H. S. Kwok, Proceedings of SID'08, p.2064, May 20-23, 2008, Los Angeles, USA.
63. S. M. O’Rourke et al., Proceedings of SID'08, p.422, May 20-23, 2008, Los Angeles, USA.
64. N. Yamada, T. Ogura and Y. Kubo, “Evaluation of electrical insulating properties and flexibility of stainless steel foil with insulating film” SID Symposium Digest, pp.
136-139 (2008).
65. Wenfa Xie, Shiyong Liu, Yi Zhao, Journal of Physics D：Applied Physics, 36,1246(2003)
66. Y. F. Liew, H. Aziz, N. X. Hu, H. S. O. Chan, G. Xu, and Z. Popovic, Appl. Phys. Lett.
77, 2650 (2000).
67. T. Ishida, H. Kobayashi and Y. Nakato, J. Appl. Phys., 73, 4344 (1993).
68. S. Seki, Y. Sawada, T. Nishide, Thin Solid Films, 388, 22 (2001).
69. M. Bender, J. Trube, J. Stollenwerk, Appl. Phys. A, 69, 397 (1999).
70. T. Futagami, Y. Shigesato, T. Yasui, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 37, 6210 (1998).
71. M. A. Martinez, J. Herrero, M. T. Gutierrez, Thin Solid Films, 269, 80 (1995).
72. N. Kikuchi, E. Kusano, E. Kishio, A. Kinbara, H. Nanto, J. Vac, Sci. Technol. A, 19, 1636 (2001).
74. B. Maennig, M. Pfeiffer, A. Nollau, X. Zhou, K. Leo, P. Simon, Phys. Rev. B, 64,
195208 (2001).
75. J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, D.M. Alloway, P.A. Lee, N.R. Armstrong, Org. Electron., 2, 97 (2001).
76. Z. B. Deng, X. M. Ding, S. T. Lee, W. A. Gambling, Appl. Phys. Lett., 74, 2227 (1999).
Phys. Lett., 76, 2704 (2000).
82 C. F. Qiu, H. Y. Chen, Z. L. Xie, M. Wong, H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett., 80, 3485 (2002).
83. (a)W. P. Hu, K. Manabe, T. Furukawa, M. Matsumura, Appl. Phys. Lett., 80, 2640 (2002)
(b)W. P. Hu, M. Matsumura, Appl. Phys. Lett., 81, 806 (2002)
(c)I. M. Chan, T. Y. Hsu, E. C. Hong, Appl. Phys. Lett., 81, 1899 (2002) (d)I. M. Chan, E.C. Hong, Thin Solid Films, 450, 304, (2004)
84. W. P. Hu, M. Matsumura, K. Furukawa, K. Torimitsu, J. Phys. Chem. B 108, 13116 (2004)
85. J. Li, M. Yahiro, K. Ishida, H. Yamada and K. Matsushige, Synthetic Metals, 151, 141-146 (2005)
86. M. T. Hsieh, C. C. Chang and J. F. Chen, Appl. Phys. Lett., 89, 103510 (2006)
87. K. Huang, Q. Pan, F. Yang, S. Ni and D. He, Applied Surface Science, 253, 8923-8927 (2007)
88. T. Wakimoto, Y. Fukuda, K. Nagayama, A. Yokoi, H. Nakada, M. Tsuchida, IEEE Trans. Electron. Devices, 44, 1245 (1997).
89. C. Ganzorig, K. Suga, M. Fujihira, Mater. Sci. Eng. B, 85, 140 (2001).
90. C. Ganzorig, M. Fujihira, Appl. Phys. Lett., 85, 4774 (2004).
91. G. Parthasarathy, C. Shen, A. Kahn, and S. R. Forrest, J. Appl. Phys., 89, 4986 (2001).
92. I. C. Chen, S. H. Hwang, C. H. Chen, Proceedings of Taiwan Display Conference (TDC’04), p.336, June 10-11, 2004, Taipei, Taiwan.
93. T.Hasegawa, S. Miura, T. Moriyama, T. Kimura, I. Takaya, Y. Osato, and H. Mizutani, Proceedings of SID'04, p.154, May 23-28, 2004, Seattle, Washington, USA.
94. Nollau, M. Pfeiffer, T. Fritz, and K. Leo, J. Appl. Phys. 87, 4340 (2000).
95. A. G. Werner, F. Li, K. Harada, M. Pfeiffer, T. Fritz, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 82, 4495 (2003).
96. M. H. Ho, M. T. Hsieh, T. M. Chen, J. F. Chen, S. W. Hwang and C. H. Chen, Appl.
Phys. Lett. 93, 083505 (2008).
97. K. H. Choi, J. Y. Kim, Y. S. Lee, H. J. Kim, Thin Solid Films, 341, 152 (1999).
98. C. J. Lee, R. B. Pode, J. I. Han, D. G. Moon, Applied Surface Science 253, 4249-4253
(2007).